[发明专利]基于机器视觉的轴承套圈全表面瑕疵检测装置和方法

说明书

基于机器视觉的轴承套圈全表面瑕疵检测装置，包括由透明材料制得的传送圆盘，传送圆盘的边缘设有4个工位，其中：轴承套圈外圆柱面检测工位的CMOS面阵拍摄相机上安装有环外侧展开镜头；轴承套圈内圆柱面检测工位的CMOS面阵拍摄相机上安装有孔洞内壁检测镜头；轴承套圈上端面检测工位和轴承套圈下端面检测工位的CMOS面阵拍摄相机上安装有平面拍摄镜头；轴承套圈下端面检测工位的CMOS面阵拍摄相机位于传送圆盘的下方，其余CMOS面阵拍摄相机位于传送圆盘的上方。该装置可以实现对轴承套圈全表面检测，检测精度极高；同时检测时间短，检测效率高，检测结果可靠；使用本申请的装置可以实现一种对轴承套圈全表面瑕疵进行检测的方法。

技术领域

本申请涉及轴承套圈表面缺陷检测领域，尤其涉及了一种基于视觉的轴承套圈全表面瑕疵检测装置，以及使用该装置对轴承套圈全表面进行检测的方法。

背景技术

目前，针对轴承套圈表面缺陷检测多以人工为主，费时费力，且检测精度有限，往往有许多缺陷是肉眼难以发现的；少数也有使用轴承套圈表面瑕疵检测设备进行检测，但是现有的轴承套圈表面瑕疵检测设备尚不能实现轴承套圈内圆柱面表面的检测，并且对外圆柱面的视觉检测基于圆柱面相对相机做定轴转动的方式实现，该种方式获取数据的检测时间长，严重影响检测效率。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本申请提供了一种基于机器视觉的轴承套圈的瑕疵检测装置，它可以实现对轴承套圈的内、外圆柱面及上、下端面的检测，且检测精度高；同时本申请的检测装置还具有检测时间短，检测效率高的优点；对应的，本申请还提供了使用本申请的检测装置对轴承套圈全表面瑕疵进行检测的方法。

对于检测装置而言，本申请的技术方案是：基于机器视觉的轴承套圈全表面瑕疵检测装置，包括由透明材料制得的传送圆盘，传送圆盘的边缘设有4个工位，每个工位均设有一台CMOS面阵拍摄相机；所述4个工位分别为轴承套圈外圆柱面检测工位、轴承套圈内圆柱面检测工位、轴承套圈上端面检测工位和轴承套圈下端面检测工位；其中：轴承套圈外圆柱面检测工位的CMOS面阵拍摄相机上安装有环外侧展开镜头；轴承套圈内圆柱面检测工位的CMOS面阵拍摄相机上安装有孔洞内壁检测镜头；轴承套圈上端面检测工位和轴承套圈下端面检测工位的CMOS面阵拍摄相机上安装有平面拍摄镜头；轴承套圈下端面检测工位的CMOS面阵拍摄相机位于传送圆盘的下方，其余CMOS面阵拍摄相机位于传送圆盘的上方。

与现有的技术相比，本申请的基于机器视觉的轴承套圈全表面瑕疵检测装置取得了以下显著的进步：

(1)实现了轴承套圈内圆柱面的快速检测：现有设备由于无法检测轴承套圈内圆柱面而导致有一部分内圆柱面有瑕疵的轴承套圈作为合格品投入生产使用中，从而带来安全隐患；本申请通过采用装有孔洞内壁检测镜头的CMOS面阵拍摄相机对轴承套圈内圆柱面的进行快速图像采集，得到平面圆环图，然后即可通过计算机对平面圆环图进行还原，得到柱面展开图，通过分析并与各种瑕疵类型的阈值进行比较，实现对轴承套圈内圆柱面的快速检测，填补了现有设备无法检测轴承套圈内圆柱面的技术空白，进一步提高检测装置对轴承套圈的质量把控，检测结果可靠性更高；

(2)实现了对轴承套圈外圆柱面的快速检测：采用装有环外侧展开镜头的CMOS面阵拍摄相机对轴承套圈外圆柱面进行快速图像采集，得到平面圆环图，然后即可利用计算将平面圆环图进行还原得到柱面展开图，再通过分析并与各种瑕疵类型的阈值进行比较，实现对轴承套圈外圆柱面的快速检测；

(3)检测全面且快速：利用传送圆盘输送待检测的轴承套圈(工件)，并将分别检测内、外圆柱面和上、下端面的工位设于传送圆盘边缘，在工件到达指定工位时，由CMOS面阵拍摄相机进行快速图像采集，从而使得整个检测过程相比现有技术更加快速、高效，且一套设备即可完成对轴承套圈全表面的检测，相比现有设备更加全面。

作为优化，所述传送圆盘由伺服电机驱动。伺服电机安装方便，运转精度高，低速运行平稳，振动小，噪音低，保证轴承套圈在传送圆盘上匀速平稳的传送，使得采集的图像清晰度好。